Development of hybrid membrane processes for energy and water recovery from municipal wastewaters

Bu tez çalışması, evsel atıksudan enerji, nütrient ve su geri kazanımı ile döngüsel faydayı maksimize eden hibrit yenilikçi membran esaslı bir proses geliştirilmesi hedeflemiştir. Bu proses ile yaygın olarak kullanımda olan konvansiyonel ileri biyolojik atıksu arıtma tesislerine (AAT) sürdürülebilir bir alternatif olarak tasarlanmıştır. Bu amaçla, laboratuvar ölçekli membran esaslı proses uygulamalarında Kayseri İleri Biyolojik AAT ön çökeltim havuzu çıkışından alınan atıksu örnekleri kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında organik madde ve nütrientin konsantre edilmesi için ileri kimyasal ön çöktürme+doğrudan seramik mikrofiltrasyon (CEPS+DSMF) prosesi uygulanmıştır. CEPS+DSMF çalışmalarında 8 kata kadar konsantre edilen atıksu, çalışmanın ikinci aşaması olan anaerobik akışkan yataklı seramik membran biyoreaktör (AnFSMBR)'e beslenmiştir. AnFSMBR ve yumaklaştırma+DSMF proseslerinin permeatlarında nütrient geri kazanım çalışmaları için ters osmoz (RO) uygulanarak, bu prosesin performansı değerlendirilmiştir. CEPS+DSMF prosesi ile evsel atıksuda organik madde konsantre hale getirilmiştir. RO konsantresinde strüvit geri kazanımı için kimyasal çöktürme uygulanmıştır. Yenilikçi membran esaslı hibrit atıksu arıtma prosesi ile 0,08 kWh/m3'lük enerji gereksinimine karşılık AnFSMBR prosesinin 6 saat hidrolik bekletme süresinde işletilmesi ile 0,126 kWh/m3'lük net enerji geri kazanımı potansiyeli sağlanmış ve dolayısıyla enerji pozitif bir evsel atıksu arıtma prosesinin geliştirilmiştir.